Вчені навчилися очищати повітря за допомогою штучного фотосинтезу

Група вчених з Університету Центрального штатного університету Флорида і Флорида створила новий матеріал, який під впливом видимого світла через штучні фотосинтез, процеси вуглекислого газу в органічні речовини.





З метою відтворення фотосинтезу, перетворення енергії сонячного світла на хімічну енергію зв’язку, що було зроблено протягом тривалого часу, але останнім часом вони посилюються через глобальне потепління. Справа в тому, що CO2, яка служить сировиною для фотосинтезу, є другим тільки водяним паром, що міститься в атмосфері з точки зору його внеску до ефекту теплиці.

Фотокаталітичні властивості відомі для деяких небіологічних речовин, зокрема для металоорганічних каркасів – кристалічних сполук, що складаються з металів і органічних речовин. Вони зазвичай з'являються при освітленні ультрафіолетового світла, частка якого в сонячному промені становить всього 4 відсотків. Крім того, вони зазвичай використовують надзвичайно дорогі метали, такі як платина, ргеній і іридій. Через це, використовуючи їх для штучних фотосинтезу дуже дорогі. У своїй роботі вчені вирішили скористатися металево-органічним каркасом на основі значно доступнішого титану. Органічна частина по суті діє як «антина» для поглинання світла. За допомогою незначного модифікації цієї речовини дослідники можуть змінити діапазон світла, в якому він працює. Вони вирішили адаптувати його до синього.





Для імітації сонячного освітлення інженери змонтували «фотореактор» – циліндр, який видається зсередини світлодіодною стрічкою, яка випромінює синє світло. Всередині циліндра вішали фляск з речовиною, яка була продута з вуглекислим газом. гіпотеза була підтверджена і деякі з CO2 були перетворені в органічні речовини: тормат і формаамід, які можна розглядати як сонячне паливо і використовувати для енергії.

У майбутньому вчені мають намір збільшити ефективність штучного фотосинтезу та кількості оброблюваних СО2, а також адаптувати їх матеріал до інших видимих світлових смуг. Вони також запропонували концепцію створення спеціальних очисних рослин в рослинах з високими викидами парникових газів, які б обробити виробництво CO2, обробити її в енергію і повернути її в рослину.



Це не перший дослідження на штучному фотосинтезі. Наприклад, в 2015 році вчені створили пристрій, який розбиває воду на кисневий і водний світло для паливних клітин водню-кисневого палива, а потім в MIT показали аналогічний пристрій, в якому отриманий водень і вуглецю з повітря обробляється генетично модифікованими бактеріями на рідке паливо. Деякі дослідники вважають за краще не створювати штучні машини для фотосинтезу, але для підвищення ефективності фотосинтезу в рослинах, як міжнародна команда вчених нещодавно зробила. Видання



P.S. І пам'ятайте, що просто змініть наше споживання – разом ми змінюємо світ!

Джерело: //inhabitat.com/energy-generating-artificial-plants-turn-greenhouse-gases-into-clean-air/